Физико-химическое исследование процесса термодеструкции резино-технических отходов

• Автор: Кислица, Ольга Витальевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 136 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Общая характеристика способов переработки резино- 10 технических изделий
1.1.1 Способы переработки твердых бытовых отходов
1.1.2 Пиролитические способы
* 1.1.3 Каталитический пиролиз
1.1.4 Газификация твердых бытовых отходов
1.2 Общие сведения о каучуках
1.2.1 Структура каучуков
1.2.2 Окисление каучуков. Действие нагревания
1.3 Термическая деструкция каучукообразных полимеров
1.3.1 Энергия разрыва связей в органическом веществе
1.4 Реакции синтеза в газовой фазе в процессе термической 36 деструкции

1.4.1 Синтез Фишера-Тропша
1.5 Катализ процессов термической деструкции каучукообразных 46 полимеров
2. МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И АНАЛИЗОВ
2.1 Сырье и вспомогательные материалы
2.2 Методика проведения термодеструкции
2.3 Анализ газообразных и жидких продуктов
2.3.1 Анализатор низшей объемной удельной теплоты сгорания
газовых сред
,ц| 2.3.2. Анализатор объемной концентрации водорода в газовых
средах

2.3.3 Хроматографический анализатор концентраций 70 газообразных углеводородов в газовых средах
2.3.4 ИК-спектроскопия жидких полупродуктов термодеструкции
2.4 Физико-химические методы исследования образцов субстрата
2.4.1 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) 75 образцов субстрата.
2.4.2 Определение массовых валовых содержаний химических 75 элементов методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА)
2.4.3 Определение площади поверхности твердых образцов
2.5 Методики обработки результатов анализа
2.5.1. Определение концентрации водорода
2.5.2 Определение объемных концентраций углеводородов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Кинетические исследования процесса термодеструкции
3.1.1 Влияние дисперсного состава субстрата на эффективность 79 процесса
3.1.2 Влияние температуры на процесс термодеструкции
3.1.3 Исследование влияния катализа на эффективность процесса 87 термодеструкции
3.1.4 Результаты экспериментов по термодеструкции вторичных 91 каучуков при варьировании концентрации катализатора
3.2 Исследование влияния температуры и катализа на теплоту
сгорания продуктов термодеструкции
3.2.1 Зависимость теплоты сгорания продуктов термодеструкции 95 от температуры процесса
3.2.2 Зависимость теплоты сгорания от природы и концентрации 96 катализатора
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 ИК - спектроскопия полупродуктов термической
деструкции

4.2 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)
4.3 Определение массовых валовых содержаний химических 106 элементов методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА)
4.4 Определение площади поверхности твердых образцов
5. КИНЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ
5.1 Определение порядка и констант скоростей реакции 109 термодеструкции
5.2 Определение кажущейся энергии активации
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУЫ

Наличие в каталитической системе в качестве лигандов, например, хлорид-анионов ускоряет процесс термодеструкции. Это объясняется тем фактом, что ион хлора при повышенной температуре теряет электрон и превращается в радикал хлора, который, в свою очередь, выступает инициатором деструкции.
Каталитическая активность металлов коррелирует также с распределением с1-электронов. Электронное состояние переходных металлов может характеризоваться целым рядом их физических свойств, например межатомными расстояниями, прочностью или твердостью кристаллической решетки и т.д. При учете распределения я- и б-электронов в переходных металлах большое значение придается их магнитным свойствам, которые определяются б-электронами с неспаренными спинами [116]. Соответствующие магнитные моменты насыщения р. для металлов IV периода приведены в таблице 4 [117].
Магнитный момент насыщения равен числу дырок в б-зоне, т.е. числу электронов в б-зоне с неспаренными спинами. Тот факт, что магнитные моменты насыщения выражаются дробными числами, может быть истолкован на примере никеля, как указание на существование в кристалле в целом по 0,6 электрона на атом в 4я-зоне. Таким образом, если отдельный атом никеля содержит в Зб-оболочке 8 электронов и в 4ь-оболочке 2 электрона, то в металлическом состоянии у никеля в 3 б-зоне содержится 9,4 электрона на атом, а в 4я-зоне - 0, 6 электрона.
Катализаторы на основе б-металлов IV периода, за счет особенности строения 36 и 4ь-подуровней, обладают высокой способностью к образованию карбкатионов на углеводородном сырье. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед металлами платиновой группы, в частности низкая стоимость, малая токсичность; способность этих металлов растворяться в минеральных и органических кислотах (р°,і./Лі = - 0,25 В, р°0і.,Со= - 0,28 В, <р°е2./Ге = " 0,44 В [118]) обусловливает легкость выделения из реакционной